1、第三节 牛顿第二定律A组：合格性水平训练1(力的单位)(多选)在牛顿第二定律的数学表达式Fkma中，有关比例系数k的说法，正确的是()Ak的数值由F、m、a的数值决定Bk的数值由F、m、a的单位决定C在国际单位制中，k1D在任何情况下，k都等于1答案BC解析在Fkma中，k的数值由F、m、a的单位决定，而与F、m、a的数值无关，当“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“F”的单位取N时，k1，其他情况下，k不一定等于1，故A、D错误，B、C正确。2(力、加速度、速度的关系)关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法不正确的是()A合外力不等于零时，物体的加速度和速度也一定都不等于零B合外力
2、变小时，物体运动的速度可能变大C物体做加速直线运动时，合外力的方向一定与速度方向相同D加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向有可能相反答案A解析合外力不等于零时，物体的加速度一定不等于零，但物体的速度可能等于零，如自由落体运动的初始时刻速度为零而加速度不为零，A错误；合外力变小时，物体运动的速度可能变大，例如当合外力的方向与物体的速度方向相同时，合外力减小，物体运动的速度变大，B正确；物体做加速直线运动时，合外力的方向一定与速度方向相同，C正确；由牛顿第二定律可知，加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向有可能相反，D正确。本题选不正确的，故选A。3(牛顿第二定律的简
3、单应用)用恒力作用于质量为m1的物体，使物体产生的加速度大小为a1；该力作用于质量为m2的物体时，物体产生的加速度大小为a2；若将该恒力作用于质量为m1m2的物体时，产生的加速度大小为()Aa1a2 Ba1a2C. D.答案D解析设该恒力为F，由牛顿第二定律，当该力作用于质量为m1的物体时有Fm1a1；当该力作用于质量为m2的物体时有Fm2a2；当该力作用于质量为m1m2的物体时，F(m1m2)a，解得a，D正确，A、B、C错误。4(牛顿第二定律的简单应用)一物体以7 m/s2的加速度竖直下落时，物体受到的空气阻力大小是(g取10 m/s2)()A物体重力的0.3倍B物体重力的0.7倍C物体重
4、力的1.7倍D物体质量未知，无法判断答案A解析根据牛顿第二定律得，mgfma，解得fmgma0.3mg，即空气阻力大小是物体重力的0.3倍，A正确。5.(牛顿第二定律的简单应用)如图所示，质量为10 kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。与此同时，物体受到一个大小为40 N的水平向右的推力F作用，则物体的加速度为(g取10 m/s2)()A0 B4 m/s2，水平向右 C6 m/s2，水平向右 D2 m/s2，水平向左 答案C解析物体在水平地面上向左运动，竖直方向受重力和支持力，水平方向受水平向右的推力F和水平向右的摩擦力。推力F40 N，摩擦力fNmg0.21
5、00 N20 N，所以合力大小为F合(4020)N60 N，方向水平向右，根据牛顿第二定律得a m/s26 m/s2，方向水平向右，C正确。6(瞬时性问题)如图所示，在光滑的水平地面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，A、B共同以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，撤去瞬间A和B的加速度大小为a1和a2，则()Aa1a20Ba1a，a20Ca1a，a2aDa1a，a2a答案D解析在拉力F作用下，A、B和轻弹簧组成的整体的加速度为a，隔离A，对A分析得，弹簧的弹力为：F弹m1a；撤去F后，隔离A，对A分析，有：a1a；隔离B，对B分析，有：a2a，D
6、正确，A、B、C错误。7(瞬时性问题)如图所示，质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30，重力加速度为g10 m/s2，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度为()A0B大小为10 m/s2，方向竖直向下C大小为5 m/s2，方向斜向右下方D大小为5 m/s2，方向斜向右下方答案C解析小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力，斜面的支持力大小为：Nmgcos30；突然向下撤去梯形斜面，弹簧的弹力来不及变化，重力也不变，支持力消失，所以此瞬间小球的合力与原来的支持力N大小相
7、等、方向相反，由牛顿第二定律得：mgcos30ma，解得a5 m/s2，方向斜向右下方，C正确。8.(牛顿第二定律的简单应用)(多选)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行，如图所示，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，则()A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物块受到的静摩擦力为mgmaD小物块受到的静摩擦力为ma答案AC解析以物块为研究对象，分析其受力：受重力mg、斜面的支持力N和静摩擦力f，加速度方向沿斜面向上，故f
8、方向沿斜面向上，A正确，B错误；根据牛顿第二定律得：fmgsin30ma，解得fmgma，C正确，D错误。9(牛顿第二定律的简单应用)如图，粗糙水平地面与两滑块间的动摩擦因数相同，均为0.4，两滑块A、B的质量分别为M5 kg、m1 kg，开始时两滑块静止，细线伸直但无拉力。现用水平向右的恒力F作用在A滑块上，设滑块与水平地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10 m/s2。求：(1)在保证细线中不产生拉力的情況下，F允许的最大值为多少？(2)当拉力F30 N时，两滑块贴着地面运动的加速度大小为多少？(3)要使B滑块能离开地面，拉力F至少要多大？答案(1)20 N(2)1 m/s2(3)69
9、N解析(1)细线刚好不产生拉力时，A滑块受到地面的摩擦力刚好达到最大静摩擦力，则：FMg0.4510 N20 N，所以在保证细线中不产生拉力的情況下，F的最大值为20 N。(2)根据牛顿第二定律，F(Mm)g(Mm)aa m/s21 m/s2。(3)B滑块刚要离开地面时，细线拉力T的竖直分力等于B滑块的重力，Tcos37mg，水平方向，Tsin37ma联立解得：ag；根据牛顿第二定律：Fmin(Mm)g(Mm)a解得：Fmin N69 N。B组：等级性水平训练10(力、加速度、速度的关系)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一个可视为质点的小球，系统静止时小球的位置为O1。将小球向下拉到O2位置(在
10、弹性限度内)，从静止释放，小球在O2、O3之间往复运动。则在小球运动的过程中()A经过O1位置时，速度最大B经过O1位置时，加速度最大C经过O1位置时，弹簧弹力最大D经过O3位置时，弹簧弹力方向一定向下答案A解析从O2到O1位置，弹簧弹力大于小球的重力，小球的加速度向上，则小球向上做加速运动，到达O1点时，重力等于弹力，此时小球的加速度为零，速度最大，A正确，B错误；小球在O2位置时，弹簧形变量最大，此时弹力最大，C错误；经过O3位置时，小球受到的合外力方向向下，弹簧弹力方向不一定向下，D错误。11(瞬时性问题)如图所示，质量为m的小球用水平轻绳系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好
11、处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A0 B.g Cg D.g答案C解析在木板AB突然向下撤离的瞬间，木板对小球的弹力和轻绳对小球的拉力突然消失，小球只受重力的作用，所以小球的加速度大小为g，C正确。12(瞬时性问题)如图所示，A、B两小球分别连在轻绳两端，A球的一端与轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在倾角为30的光滑斜面顶端，A球的质量是B球的2倍，重力加速度大小为g，剪断轻绳的瞬间，下列说法中正确的是()AA的加速度大小为g，B的加速度大小为gBA的加速度大小为0，B的加速度大小为gCA的加速度大小为g，B的加速度大小为gDA的加速度大小为g，B的加速度大小为g答
12、案A解析设A球质量为2m，则B球质量为m；在剪断轻绳之前，轻绳的拉力为T1mgsin300.5mg，弹簧的拉力T23mgsin301.5mg；剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，此时A的加速度为aAg，B的加速度aBg，A正确。13.(牛顿第二定律的应用)如图所示，小车内的地面和墙面都是光滑的，左下角放一个小球B，右壁上挂一个相同的球A，两个球的质量均为4 kg，悬挂线与右壁成37角，小车向右加速前进，此时右壁对A球的压力刚好为零，(sin370.6，cos370.8，tan370.75，g取10 m/s2)求：(1)绳对A球的拉力大小；(2)左壁对B球的压力大小；(3)若小车向右加速运动的加速度a10 m/s2，则绳与右壁的夹角是多大？答案(1)50 N(2)30 N(3)45解析(1)对小球A受力分析如图所示，在竖直方向上受力平衡：Fcos37mg得F50 N。(2)设小车的加速度为a1，以A球为研究对象，根据牛顿第二定律得：mgtan37ma1解得：a1gtan377.5 m/s2再以B球为研究对象，根据牛顿第二定律得Nma147.5 N30 N。(3)当小车向右加速运动的加速度a10 m/s2时，由于10 m/s27.5 m/s2，所以小球A离开竖直墙面，与墙不接触，设此时绳与竖直方向的夹角为，mgtanma，解得45。
